3.7. Башенные и портальные краны

 

Башенные стреловые краны применяются для механизации подъемно-транс­портных операций на транспорте, в стройиндустрии, в судостроении. Суще­ствуют башенные краны передвижные по прямолинейным или криволиней­ным рельсо­вым путям; стационарные приставные; вертикально-подвижные (самоподъем­ные).

По типу металлоконструкций основных элементов различают  краны трубча­тые и решетчатые; по способу изменения вылета крюка их делят на краны с изме­нением вылета наклоном стрелы и с изменением вылета путем передви­жения ка­ретки по горизонтальной стреле; по виду вращающих элементов – на краны с по­воротной башней и краны с поворотной головкой (стрелой).

3.23. Башенные краны

 

В кранах с поворотной башней (на рис.3.23,а приведена схема крана КБ- 408.21) по сравнению с кранами с поворотной головкой масса высокорасположенных элементов меньше, а следовательно, и ниже расположен общий центр масс, что способствует уменьшению общей массы крана, повышению удобства его транспортирования и монтажа, а также уменьше­нию раскачивания груза, поскольку башня меньше деформируется. У такого крана трубчатая или решетчатая башня 1 крепится к поворотной платформе 2 . На платформе  установлен противовес 6 и смонтированы стреловая, грузовая лебедки и механизмы вращения башни. Платформа через опорно-поворотное устройство  роликового или шарикового типа опирается на неповоротную раму 4, которая  соединяется с ходовыми приводными 3 и неприводными 5 тележками. К верхнему концу башни шарнирно прикреплены консоль-распорка 7 с направляющими блоками, стрела 9 и кабина управления 8. Изменение вылета производится изменением наклона стрелы и перемещением грузовой каретки10.

Башенный кран с поворотной головкой (стрелой) (рассматривается на примере крана КБ-578 - рис.3.23,б) состоит из решетчатой или трубчатой башни 13, опорной базы — портала 12, обеспечивающей жесткость всей конструкции, и ходовых тележек 11. К башне присоединена кабина управления 17. На башне размещено опорно-поворотное устройство, на котором вращается поворотная головка 16 с прикрепленной к ней противовесной консолыо 15. На консоли расположены механизмы подъема и перемещения грузовой каретки 19. С другой стороны поворотной головки прикреп­лена стрела 17, по которой перемещается грузовая каретка. Противовес  14 монтируется на решетчатой части противовесной рамы. Параметры некоторых башенных кранов приведены в табл. 3.18.

Таблица 3.18

Технические характеристики башенных кранов

Параметры	Марка крана
	КБ-578	КБ-408.21	КБ-404.4	КБ-415							КБ-504А
			Исполнение
			1; 2; 3	00	01	02		03		04	01; 02; 04; 08
Грузоподъемность (max), т	10	10	9;13;18;4	12							10
Вылет стрелы (max), м
горизонтальная	30	30, 35, 40	19;30;37	40	35	30	45		50		35; 40
наклонная				35	30,7	26,3	39,3		-
Грузовой момент (max), тм	300	180	250	160	180	200	140		100		280; 250
Высота подъема (max), м	13,5	54…72	35,4;32,2;29,1; 25,9;22,5;19,3	80,6	78,2	75,6	83,0		62		75; 77; 70; 86,6
Глубина опускания, м	10	5	5	5	5	5	5		5		5
База, м				7,5							8; 6; 6; 6
Колея, м	6	7,5		7,5							7,5; 6; 6; 6
Скорость подъема (max), м/мин	20	30; 40	20;10	80 (до 2т.);  25 (макс. масса)							40…100
Скорость посадки (max), м/мин	4,8	4,8	5;2,5	3,7							4,8
Скорость движения (max), м/мин	30	30	18	19							18
Масса в рабочем состоянии, т	30	30	90; 86,5; 89,2; 85,7; 88,7; 85,2	115,8	167,6	114,3	116,3		116,8
Масса противовеса, т			52	45							55; 65
Нагрузка колеса на рельс (max),  т			18 ; 21,2; 19,4	30,0							30,0

 

 

Портальными кранами называются свободно стоящие полноповоротные краны стрелового типа, опирающиеся на П-образный помост — портал 1 (рис. 3.24), передвигающийся на самоходных тележках 2, по подкрановым рельсам.

Портал представляет собой простран­ственную жесткую раму, которая может перекрывать от одного до трех железнодорожных путей, обеспечивая свободный пропуск подвижного состава. В некоторых случаях порталы заменяются Г-образ­ными полупорталами. В этих случаях краны именуются полупортальными.

 

3.24. Портальный кран

На портале монтируется опорно-поворотное устройство 11, на которое опира­ется поворотная платформа с каркасом. К нему шарнирно крепится коромысло 9, на заднем плече которого закреплен подвижный противовес 10. Переднее плечо коромысла тягой 8 соединено со стрелой 4. При опускании стрелы тяга 8 повора­чивает коромысло относительно оси О, в результате чего возрастает расстояние от оси до противовеса, а следовательно, и удерживающий момент, создавае­мый противовесом. При подъеме стрелы противовес приближается к оси и его момент уменьшается. Плечи коромысла и масса противовеса подобраны таким образом, что противовес уравновешивает стрелу с грузом при любом их положении.

На поворотной платформе размещена кабина 3 с крановыми механиз­мами: лебедкой механизма подъема, механизмом поворота, механизмом измене­ния вылета стрелы. Конструктивная схема портального крана характеризуется типом его стрелового и опорно-поворотного устройства. В современных портальных кранах наибольшее распространение получили шарнирно-сочлененные и прямые стрелы.

Достоинством шарнирно-сочлененных стрел является их большая жесткость и меньшая длина канатов, что обеспечивает меньшие раскачивания грузов как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Шарнирно-сочлененные стрелы при равной высоте подъема груза обеспечивают также большую высоту под стрелой. Прямые стрелы имеют меньшую массу и более простую  кон­струкцию. Краны с прямыми стрелами получаются более легкими и дешевыми. Этими свойствами и объясняется их широкое распространение среди кранов небольшой грузоподъемности.

Шарнирно-сочлененная стрела с профилированным хоботом и гибкой оттяжкой состоит из собственно стрелы 4, шарнирно укрепленного на ней хобота 5 и гибкой оттяжки 7. Последняя огибает профилированную часть хобота и крепится другим концом к каркасу крана. При изменении вылета стрелы хобот удерживается гибкой оттяжкой и поворачивается относительно стрелы. Профилированная часть хобота выполнена по кривой, обеспечивающей перемещение грузозахватного органа 6 только по горизонтали, что облегчает управление краном.

Такое устройство стрелы и механизма изменения вылета позволяет значи­тельно повысить скорость изменения вылета и, следовательно, производи­тельность крана, так как подъем и опускание стрелы являются одними из основ­ных движений.

В зависимости от назначения портальные краны делятся на три группы: пере­грузочные, монтажные и строительные. Перегрузочные краны предназначены для перегрузки штучных и навалочных грузов и по типу грузозахватного устройства подразделяются на крюковые и грейферные. Крюковые краны предназ­начены для перегрузки штуч­ных грузов. Они оборудованы крюковой подвеской. При пере­грузке металлов на крюк может навешиваться электромагнит, масса которого не должна превышать 25% грузоподъемности крана. При перегрузке большегрузных контейнеров на краны грузоподъемностью 32…40 т устанавливается спредер.

Грейферные краны предназначены для перегрузки навалочных и лесных грузов. Они могут также перегружать штучные грузы при замене грейфера крюковой траверсной подвеской.

Основные параметры перегрузочных кранов колеблются в следующих преде­лах: грузоподъемность от 3,2 до 40 т; максимальный вылет стрелы  от 25 до 40 м; высота подъема до 30 м; колея портала 10,5 и 15,3 м; база портала в основном 10,5 м; радиус окружности, описываемой поворотной частью платформы, 7—8 м; высота портала до поворотной платформы 15—30 м; скорость подъема 6—62,5 м/мин; скорость опускания 45—95 м/мин; скорость поворота 0,75—1,6 мин^-1; скорость изменения вылета стрелы 10—60 м/мин; скорость передвижения 20—60 м/мин. Параметры некоторых портальных кранов приведены в табл. 3.19.

Таблица 3.19

Технические характеристики перегрузочных портальных кранов

 

Показатель	Марка крана
	КПП 5-30-10,5	КПП 10 (12,5)-30-10,5; КПП 10 (12,5)-30-15,3	КПП 16(20)-30-10,5; КПП 16 (20)-30-15,3
Грузоподъем­ность, т	5	12,5; 10,0	20; 16
Вылет крюка, м	8-30	8-30	8-30
Колея портала, м	10,5	10,5; 15,3	10,5; 15,3
База, м	8	10,5; 15,3	10,5; 15,3
Высота подъема, м	23,5	25,28	25
Глубина опуска­ния, м	20	-	-
Скорость, м/мин: подъема передвижения  изменения вы­лета	73 32,7 43	75 48 30	75 48 30
Частота вращения, мин-1	1,59	1,5	1,5
Суммарная мощность элек­тродвига­телей ме­ха­низмов, кВт	106	269	384
Масса крана, т	100	195,205	240

 

Марка крана содержит информацию о параметрах крана. Например: КПП 16 (40/20)-32-10,5 –кран портальный перегрузочный грузоподъемностью при работе грейфером и магнитом на всех вылетах 16 т, при работе крюком грузо­подъемность в зависимости от вылета плавно меняется от 40 до 20 т, макси­мальный вылет 32 м, колея портала 10,5 м. Такие краны строят ОАО «Подъемтрансмаш», Уралмашзавод.